มากกว่า

ไม่สามารถวาดแผนที่น้ำท่วมจาก HEC-RAS ไปยัง Hec-GeoRAS ได้หรือไม่

ไม่สามารถวาดแผนที่น้ำท่วมจาก HEC-RAS ไปยัง Hec-GeoRAS ได้หรือไม่


ฉันกำลังพยายามอธิบายแผนที่น้ำท่วมที่สร้างจาก HEC-RAS โดยนำเข้าไปยัง HEC-GeoRAS อย่างไรก็ตาม ฉันได้รับข้อผิดพลาดนี้:

ฉันจะแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างไร


มีปัญหานี้เมื่อเร็ว ๆ นี้ แก้ไขโดยวาง DEM ลงบนไดรฟ์ในเครื่องโดยตรง (เช่น C:GeoRASdem) ตรวจสอบให้แน่ใจว่า DEM อยู่ในรูปแบบกริด (ไม่มีนามสกุล) และมีชื่อง่าย ๆ โดยไม่มีอักขระพิเศษ


การประเมินการทำแผนที่อุทกภัยผ่านการปล่อยน้ำทิ้งโดยประมาณโดยใช้แบบจำลอง GIS และ HEC-RAS

การปล่อยน้ำเป็นพารามิเตอร์หลักในการสร้างแบบจำลองไฮดรอลิกสำหรับการประเมินอันตรายจากน้ำท่วม อย่างไรก็ตาม การไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการปล่อยน้ำทิ้งและรูปร่างของแม่น้ำที่สังเกตพบ ส่งผลให้เกิดการคำนวณที่ผิดพลาดและความผิดปกติในการทำแผนที่น้ำท่วม วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือ (i) เพื่อตรวจสอบความไม่แน่นอนของพารามิเตอร์ไฮดรอลิก (ความกว้าง ความลึกของหน้าตัด และความชันของช่อง) ที่ใช้ในสมการการระบายออก และ (ii) เพื่อตรวจสอบอิทธิพลของการประมาณการการปล่อยน้ำทิ้งต่อระดับน้ำและความลึกของน้ำท่วมด้วยค่าต่างๆ เงื่อนไขขอบเขตบนเรดาร์รูรับแสงสังเคราะห์อินเตอร์เฟอโรเมตริก (IFSAR) และ IFSAR DEM ที่ดัดแปลง วิเคราะห์ความไวด้วยวิธีการจำลองแบบมอนติคาร์โลเพื่อสร้างชุดข้อมูลแบบสุ่ม สมการของ Bjerklie ใช้ในการคำนวณการคายประจุตามตัวแปรสามตัวและ Manning's NS ถูกแทนที่เป็นรูปแบบระบบวิเคราะห์แม่น้ำศูนย์วิศวกรรมอุทกวิทยา (HEC-RAS) TerraSAR-X ใช้เพื่อแยกความแตกต่างของแหล่งน้ำท่วมที่มีอยู่และระดับน้ำปกติ ความไม่แน่นอนของตัวแปรรวมถูกประเมินด้วยมาตรการความน่าจะเป็นเช่น NS-สถิติ ความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์เฉลี่ย ความคลาดเคลื่อนกำลังสองรากเฉลี่ย และประสิทธิภาพของ Nash–Sutcliffe ซึ่งเปรียบเทียบพื้นที่ที่ถูกสังเกตและคาดการณ์ไว้ รวมทั้งการจำลองความลึกของน้ำท่วมโดยใช้แบบจำลอง HEC-RAS

นี่คือตัวอย่างเนื้อหาการสมัครสมาชิก เข้าถึงผ่านสถาบันของคุณ


บทนำ

แบบจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของน้ำตื้นเป็นหัวข้อวิจัยที่สำคัญสำหรับการจัดการความเสี่ยงจากน้ำท่วม ผลการจำลองมีบทบาทสำคัญในการตัดสินใจระดับชาติเกี่ยวกับการป้องกันและควบคุมอุทกภัย แบบจำลองน้ำตื้นแบบมิติเดียวมักนิยมใช้ในสาขาวิศวกรรม (Fread and Hsu, 1993, Ervine and MacLeod, 1999 HEC-RAS ISIS MIKE11) ส่วนใหญ่เกิดจากการคำนวณที่รวดเร็ว (Syme, 2011) และการใช้งานที่ง่าย ( และอื่น ๆ, 2015). นอกจากนี้ โมเดล 2 มิติยังได้รับการพัฒนาและใช้งาน (เช่น Bates and De Roo, 2000, Yoon and Kang, 2004, Mignot et al., 2006, George and LeVeque, 2008, Kim and Cho, 2011)

การศึกษาวิจัยทั่วโลกตั้งแต่ปี 1970 ได้ปรับปรุงความสามารถในการสร้างแบบจำลองน้ำท่วมอย่างมาก แบบจำลองนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำแผนที่ความเสี่ยงจากน้ำท่วมและได้รับการพัฒนาเพื่อจำลองพื้นที่น้ำท่วม (Apel et al., 2006, Dutta et al., 2006 Baky et al., 2012), การประเมินความเสียหายจากน้ำท่วม (Bhuiyan and Dutta, 2012, Merz et al., 2010) การพยากรณ์อุทกภัยตามเวลาจริง (Arduino et al., 2005) และการวางแผนทรัพยากรน้ำ (Vaze et al., 2013) รวมทั้งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับการตรวจสอบการกัดเซาะของตลิ่งและที่ราบน้ำท่วมถึง การขนส่งตะกอน (Marriott, 1992, Pizzuto, 1987) และอุทกวิทยาของระบบแม่น้ำ (Dutta et al., 2013) เมื่อรวมกับแบบจำลองทางอุทกวิทยาและแบบจำลองแม่น้ำ การประยุกต์ใช้แบบจำลองอุทกภัยได้ขยายไปสู่การสร้างแบบจำลองที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อกำหนดกลยุทธ์ในการปรับตัวต่อสภาพอากาศและลดความเสี่ยง

การศึกษาบางงานดำเนินการในตูนิเซียและมีเป้าหมายในการปกป้องพื้นที่น้ำท่วมโดยใช้วิธีการทางสถิติ แบบจำลอง แบบจำลองอุทกวิทยา (Euchi, 2013 Selmi, 2013) ในทางกลับกัน นวัตกรรมของงานนี้เมื่อเปรียบเทียบกับการศึกษาในพื้นที่คือ การทำนายพื้นที่น้ำท่วมสำหรับช่วงกลับที่แตกต่างกัน และการทำแผนที่ของเขตน้ำท่วม ดังนั้นผู้มีอำนาจตัดสินใจสามารถแทรกแซงได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อปกป้องพื้นที่ที่มีความเสี่ยง และลดผลกระทบจากอุทกภัยในอนาคต

แบบจำลองน้ำท่วมได้รับการปรับปรุงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยการถือกำเนิดของเครื่องมือภูมิสารสนเทศและโดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) อันที่จริง ในการศึกษานี้ มีการใช้ HEC RAS, HEC–GEORAS และ GIS ร่วมกันเพื่อกำหนดเขตน้ำท่วม เพื่อดำเนินการจำลองในวันที่ต่างกัน

ความเฉพาะเจาะจงของงานนี้คือการแบ่งปันข้อมูลกับอินเทอร์เฟซ GIS, HEC GEORAS และ HEC RAS การจัดการอุทกภัยควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัญหาเชิงพื้นที่เนื่องจากความเข้มและลักษณะของน้ำท่วมแตกต่างกันไปตามที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ (Foudi et al., 2015) เนื่องจากซอฟต์แวร์ GIS รุ่นใหม่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อปรับปรุงการแสดงภาพเชิงพื้นที่และประสิทธิภาพในการคำนวณ เวอร์ชันที่ใหม่กว่าของ HEC-GeoRAS ได้ปฏิบัติตาม (HEC, 2002, HEC, 2005, HEC, 2009 USACE, 2016) ดังนั้น เป้าหมายหลักของการศึกษานี้คือการประเมินขอบเขตของน้ำท่วมที่ราบน้ำท่วมถึง ซึ่งสอดคล้องกับการไหลออกของ Sidi Salem เพื่อสร้างแผนการจัดการความเสี่ยงจากน้ำท่วม วัตถุประสงค์เฉพาะของงานนี้คือ: i) การสร้างแบบจำลองและการจำลองการเข้าถึงแม่น้ำขยายจากเขื่อน Sidi Salem ของไปยัง Al Aroussia โดยใช้ HEC RAS ​​ii) การทำแผนที่ความเสี่ยงจากน้ำท่วมโดยใช้ซอฟต์แวร์ HEC GEORAS iii) การประเมินพื้นที่น้ำท่วม ณ ช่วงเวลาที่น่าสนใจ


Vjylku

หาก PI ของฉันได้รับทุนวิจัยจากบริษัทที่สามารถจ่ายเงินเดือน postdoc ของฉันได้ ฉันอาจมีผลประโยชน์ขัดแย้งด้วยหรือไม่

ความสำคัญของความหลงใหลในช้างของ Cersei?

จะค้นหาเครื่องมือที่มีทั้งหมดในเทอร์มินัล mac ได้อย่างไร

การสอบปลายภาคหลังจากที่อาจารย์ลาออกก่อนจะสอนบทที่เหลือของหลักสูตรถือเป็นหลักจริยธรรมหรือไม่?

มีการลงคะแนนเสียงในเชิงลบอย่างเป็นทางการในการเลือกตั้งหรือเสนออย่างจริงจังหรือศึกษาหรือไม่?

เหตุใด DOSKEY จึงไม่ถูกรวมเข้ากับ COMMAND.COM

คำวิเศษณ์สำหรับเมื่อคุณไม่ได้พูดเกินจริง

สามารถมองเห็นสิ่งใดจากใจกลางของ Boötes void ได้หรือไม่? จะมืดแค่ไหน?

ฉันจะใช้ Python library networkx จาก Mathematica ได้อย่างไร

อะไรคือเหตุผลนอกจักรวาลสำหรับการอ้างอิงถึง Spider-Man ของ Toby Maguire ใน ITSV

ผู้อุปถัมภ์ผู้อุปถัมภ์ของ homebrew ของ Lady of Pain มีความสมดุลหรือไม่?

การแยกเงื่อนไขด้วยหัวบางตัวในฟังก์ชัน

"Reachable Object" เป็นปัญหาที่สมบูรณ์ของ NP หรือไม่

เราจะปลอมแปลงดวงจันทร์ได้อย่างไร?

นักดนตรีแจ๊สด้นสดในระดับผู้ปกครองนอกเหนือจากคอร์ดสเกลหรือไม่?

จำนวนการเรียงสับเปลี่ยนบน Cube ของ NxNxN Rubik

การบรรยาย Serre’s ที่วิทยาลัยเดอฟรองซ์มีที่ไหน?

พารามิเตอร์ของโมเดล Muskingum-Cunge ใน HEC-HMS

ฉันกำลังพยายามจำลองการไหลของแม่น้ำใน HEC-HMS และสำหรับแบบจำลองการกำหนดเส้นทาง ฉันเลือกใช้ Muskingum-Cunge ในการเตรียมแบบจำลอง ฉันใช้ HEC-GeoHMS

เมื่อฉันต้องตรวจสอบพารามิเตอร์สำหรับวิธีการกำหนดเส้นทางใน HEC-HMS พารามิเตอร์นั้นไม่มีการไหลของดัชนีที่จำเป็น ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบด้านซ้ายและขวา และส่วนตัดขวาง จะรับอินพุตสำหรับสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไร

ฉันมีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับข้อมูลที่จำเป็นอื่นๆ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาอะไรมาก ฉันได้ลองตรวจสอบขั้นตอนที่ฉันทำใน HEC-GeoHMS แล้วเพื่อดูว่าฉันลืมทำอะไรไปบ้าง แต่ไม่พบอะไรเลย

ฉันกำลังพยายามจำลองการไหลของแม่น้ำใน HEC-HMS และสำหรับแบบจำลองการกำหนดเส้นทาง ฉันเลือกใช้ Muskingum-Cunge ในการเตรียมแบบจำลอง ฉันใช้ HEC-GeoHMS

เมื่อฉันต้องตรวจสอบพารามิเตอร์สำหรับวิธีการกำหนดเส้นทางใน HEC-HMS พารามิเตอร์นั้นไม่มีการไหลของดัชนีที่จำเป็น ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบด้านซ้ายและขวา และส่วนตัดขวาง จะรับอินพุตสำหรับสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไร

ฉันมีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับข้อมูลที่จำเป็นอื่นๆ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาอะไรมาก ฉันได้ลองตรวจสอบขั้นตอนที่ฉันทำใน HEC-GeoHMS แล้วเพื่อดูว่าฉันลืมทำอะไรไปบ้าง แต่ไม่พบอะไรเลย

ฉันกำลังพยายามจำลองการไหลของแม่น้ำใน HEC-HMS และสำหรับแบบจำลองการกำหนดเส้นทาง ฉันเลือกใช้ Muskingum-Cunge ในการเตรียมแบบจำลอง ฉันใช้ HEC-GeoHMS

เมื่อฉันต้องตรวจสอบพารามิเตอร์สำหรับวิธีการกำหนดเส้นทางใน HEC-HMS พารามิเตอร์นั้นไม่มีการไหลของดัชนีที่จำเป็น ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบด้านซ้ายและขวา และส่วนตัดขวาง จะรับอินพุตสำหรับสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไร

ฉันมีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับข้อมูลที่จำเป็นอื่นๆ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาอะไรมาก ฉันได้ลองตรวจสอบขั้นตอนที่ฉันทำใน HEC-GeoHMS แล้วเพื่อดูว่าฉันลืมทำอะไรไปบ้าง แต่ไม่พบอะไรเลย

ฉันกำลังพยายามจำลองการไหลของแม่น้ำใน HEC-HMS และสำหรับแบบจำลองการกำหนดเส้นทาง ฉันเลือกใช้ Muskingum-Cunge ในการเตรียมแบบจำลอง ฉันใช้ HEC-GeoHMS

เมื่อฉันต้องตรวจสอบพารามิเตอร์สำหรับวิธีการกำหนดเส้นทางใน HEC-HMS พารามิเตอร์นั้นไม่มีการไหลของดัชนีที่จำเป็น ค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบด้านซ้ายและขวา และส่วนตัดขวาง จะรับอินพุตสำหรับสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไร

ฉันมีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับข้อมูลที่จำเป็นอื่นๆ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาอะไรมาก ฉันได้ลองตรวจสอบขั้นตอนที่ฉันทำใน HEC-GeoHMS แล้วเพื่อดูว่าฉันลืมทำอะไรไปบ้าง แต่ไม่พบอะไรเลย


การทำแผนที่อันตรายจากอุทกภัยบนเนินเขาทางใต้ของเทือกเขาหิมาลัย

ส่วน 38 กม. ของแม่น้ำ Karnali จาก Chisapani ถึงชายแดนเนปาลและอินเดีย เพื่อทำการจำลองอุทกพลศาสตร์ ได้รวบรวมอนุกรมเวลาระยะยาวของบันทึกการคายประจุสูงสุดในทันทีจากสถานีตรวจวัด Chisapani สภาวะน้ำท่วมที่แสดงถึงช่วงผลตอบแทน 2-, 5-, 10-, 50-, 100-, 200- และ 1000 ปี (YRPs) ถูกกำหนดโดยใช้การกระจายของ Gumbel ด้วยการปล่อยสูงสุดโดยประมาณสูงถึง 29,910 m 3 / s และความลึกของน้ำท่วมสูงถึง 23 m ใน 1,000-YRP พื้นที่เสี่ยงต่อน้ำท่วมในพื้นที่การศึกษาขยายไปสู่ภูมิภาคทั้งฝั่งตะวันออกและตะวันตกของแม่น้ำ Karnali . น้ำท่วมในพื้นที่เกษตรกรรมมีความเสี่ยงสูงต่อความมั่นคงด้านอาหาร ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อการดำรงชีวิตของผู้อยู่อาศัย นอกจากนี้ การจำลองอุทกภัยในปี 2557 (เทียบเท่า 100 ปีต่อปี) ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพในระดับสูง โดยส่งผลกระทบต่อโรงเรียน 51 แห่ง สถานบริการสุขภาพ 14 แห่ง ป้ายรถเมล์ 2 แห่ง และสนามบิน 1 แห่ง น้ำท่วมถนนในชนบทและเขตชานเมืองรวม 132 กม. และทางหลวง 22 กม. ถูกน้ำท่วม โดยสรุป การศึกษานี้สามารถสนับสนุนการวางแผนและการตัดสินใจในอนาคตสำหรับการจัดการทรัพยากรน้ำที่ดีขึ้นและการพัฒนาแผนควบคุมน้ำท่วมบนพื้นที่ลาดทางตอนใต้ของเทือกเขาหิมาลัย


หลักฐานภาคสนามและแบบจำลองไฮดรอลิกของโฮโลซีน โจกุลโลปขนาดใหญ่ที่ช่องแคบโจกุลซา แอ ฟยอลลัม ประเทศไอซ์แลนด์

การสำรวจภาคสนามและการสร้างแบบจำลองไฮดรอลิกของช่องระบายน้ำ Jökulsá á Fjöllum ในที่ราบสูงทางเหนือของไอซ์แลนด์ ชี้ให้เห็นถึงการปล่อยน้ำที่ท่วมท้นจากธารน้ำแข็งในสมัยก่อนซึ่งจำลองแบบโจกุลลาอัพ แม้ว่าการสอบสวนก่อนหน้านี้จะอธิบายเหตุการณ์กลุ่มเสี่ยงขนาดใหญ่ที่คล้ายคลึงกัน แต่การประมาณค่าพารามิเตอร์แบบจำลองไฮดรอลิกและแผนที่น้ำท่วมที่ที่ราบลุ่มมีความสัมพันธ์กับหลักฐานภาคสนามใหม่ที่นำเสนอที่นี่ เนื่องจากการไหลออกชั่วขณะและปริมาณมหาศาล เราจึงพิจารณาถึงแหล่งที่มาและกลไกของโจกุลลาอุปที่อาจเกิดขึ้น และความเกี่ยวข้องของมันในฐานะที่คล้ายคลึงกันของโลกกับธรณีสัณฐานวิทยาและกระบวนการของธรณีสัณฐานของดาวอังคาร ในการศึกษานี้ เราสร้างเหตุการณ์ jökulhlaup ขนาดใหญ่ขึ้นใหม่โดยใช้ HEC-GeoRAS เพื่อแยกเรขาคณิตช่องสามมิติและแบบจำลองไฮดรอลิก HEC-RAS ลักษณะธรณีสัณฐานการพังทลายและการกัดเซาะทั่วพื้นที่น้ำท่วมขังที่ 435–485 กม. 2 ให้หลักฐานภาคสนามของแนวน้ำสูง (เส้นตัดขอบ) ที่จำเป็นสำหรับข้อจำกัดของแบบจำลองไฮดรอลิก ผลการสร้างแบบจำลองไฮดรอลิกที่เกี่ยวข้องกับหลักฐานภาคสนามนี้และการท่วมท้นของ Ferjufjall ตามแนวภูเขา Herðubreið ให้อัตราการไหลสูงสุดแบบอนุรักษ์นิยมที่ 2.2 × 10 7 m 3 s -1 และความเร็วการไหลเฉลี่ย 14.9 m s -1 เมื่อเปรียบเทียบแล้ว สิ่งนี้จะใหญ่กว่าการปลดปล่อยสูงสุดของเทือกเขา Kuray Paleoflood 1.8 × 10 7 m 3 s -1 ในเทือกเขาอัลไตของไซบีเรีย ซึ่งเป็นกลุ่มสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าซากดึกดำบรรพ์ที่ผ่านช่อง Jökulsá á Fjöllum เป็นที่รู้จักมากที่สุดในโลก

ไฮไลท์

► เราสร้างใหม่และเสนอหลักฐานของโฮโลซีน โจกุลเลาป์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ► แบบจำลองไฮดรอลิกแบบหนึ่งมิติที่เพียงพอสำหรับการประมาณการการคายประจุสูงสุดในซากดึกดำบรรพ์ ► กลไกต่างๆ ของแหล่งน้ำทำให้เกิดกระแสภัยพิบัติมหาศาล ► พัฒนาและสอบเทียบแบบจำลองไฮดรอลิกที่เราใช้สำหรับช่องระเบิดของดาวอังคาร ► เราขอแนะนำว่า Jökulsá á Fjöllum เป็นแอนะล็อกของดาวอังคารในแนวธรณีสัณฐานที่ดี


การประเมินเชิงพื้นที่ของการประเมินความเสี่ยงจากอุทกภัยและการประเมินโดยใช้แนวทางความน่าจะเป็นทางน้ำแบบบูรณาการในลุ่มน้ำ Panjkora ประเทศปากีสถาน

ทั่วโลก อุทกภัยเป็นหนึ่งในภัยพิบัติอุทกอุตุนิยมวิทยาที่ร้ายแรง ทำให้เกิดความสูญเสียและความเสียหายต่อทรัพย์สินและโครงสร้างพื้นฐานของมนุษย์ มีความจำเป็นต้องกำหนดและแสดงภาพความเสี่ยงจากอุทกภัยเพื่อช่วยในกระบวนการตัดสินใจลดความเสี่ยงจากอุทกภัย การศึกษาในปัจจุบันเป็นความพยายามบุกเบิกระดับท้องถิ่นเกี่ยวกับการประเมินเชิงพื้นที่ของการประเมินความเสี่ยงจากน้ำท่วมและการประเมินในลุ่มน้ำ Panjkora ทางตะวันออกของฮินดูกูช แนวทางความน่าจะเป็นทางน้ำแบบบูรณาการจะดำเนินการโดยการรวมผลลัพธ์ของระบบวิเคราะห์แม่น้ำ (HEC-RAS) ของศูนย์วิศวกรรมอุทกวิทยาและระบบวิเคราะห์แม่น้ำทางภูมิศาสตร์ของศูนย์วิศวกรรมอุทกวิทยา (HEC-Geo-RAS) ในสภาพแวดล้อมระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ (GIS) เครื่องวัดการแผ่รังสีความร้อนและการสะท้อนแสงขั้นสูงในอวกาศ (ASTER) Global Digital Elevation Model (GDEM) ถูกใช้เป็นข้อมูลอินพุตเพื่อกำหนดขอบเขตแอ่งเป้าหมายและการสร้างเรขาคณิตของแม่น้ำ ข้อมูลไฮดรอลิกและอุทกวิทยาถูกใช้เพื่อประเมินและแสดงภาพโปรไฟล์แนวตั้งและขอบเขตเชิงพื้นที่ของอุทกภัยต่างๆ ในที่ราบน้ำท่วมขังของแม่น้ำ Panjkora แบบจำลองการกระจายความถี่ของ Gumbel ใช้ในการวิเคราะห์การคายประจุสูงสุดรายวันที่บันทึกไว้ในช่วง 32 ปีที่ผ่านมา และจำลองขนาดน้ำท่วม 200 ปี (1392 เมตร 3 / วินาที) การเกิดน้ำท่วมที่เป็นไปได้ (45.5 กม. 2 ) และโปรไฟล์แนวตั้ง (19 ม.) จากการวิเคราะห์พบว่าโอกาสที่น้ำท่วมดังกล่าวจะเพิ่มความเสี่ยงต่อความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับถนน (46 กม.) กำแพงกันดิน (49 กม.) สะพาน (16) และท่อระบายน้ำ (46) จากการวิเคราะห์เพิ่มเติมพบว่าพื้นที่ก่อสร้าง (10.4 กม. 2) และพื้นที่เกษตรกรรม (20.2 กม. 2) จะประสบอุทกภัยด้วยการสูญเสียชีวิต พื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมที่เกิดขึ้นและการประเมินเชิงพื้นที่จะช่วยลดความเสียหายจากน้ำท่วมที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างแน่นอน ในทำนองเดียวกัน การศึกษาในปัจจุบันมีศักยภาพที่จะช่วยผู้จัดการภัยพิบัติ วิศวกรไฮดรอลิก และผู้กำหนดนโยบายให้เข้าใจความเสี่ยงจากน้ำท่วมและนำกลยุทธ์การลดความเสี่ยงจากอุทกภัยที่มีประสิทธิภาพไปใช้ตามสถานที่นั้นๆ

นี่คือตัวอย่างเนื้อหาการสมัครสมาชิก เข้าถึงผ่านสถาบันของคุณ


ซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองและการวิเคราะห์

ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองไฮดรอลิก

แบบจำลองไฮดรอลิกเชิงคำนวณดำเนินการโดยใช้ซอฟต์แวร์การไหลแบบช่องเปิดหนึ่งมิติที่เป็นที่ยอมรับและประสบความสำเร็จซึ่งมีให้บริการจาก USACE ผ่านศูนย์วิศวกรรมอุทกวิทยา (HEC) Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS 4.1.0) เป็นชุดซอฟต์แวร์ที่สามารถทำการจำลองทางไฮดรอลิกแบบช่องเปิดแบบมิติเดียวได้ (Hydrologic Engineering Center 2010b) HEC-RAS ใช้รูปแบบความแตกต่างจำกัด (Hydrologic Engineering Center 2010a) ที่ได้รับการจัดทำเป็นเอกสารอย่างกว้างขวาง เพื่อให้ได้คำตอบเชิงตัวเลขสำหรับสมการ Saint-Venant (Sturm 2009) HEC-RAS สามารถรองรับช่องทางที่มีรูปร่างไม่ปกติ การไหลที่คงที่หรือไม่คงที่ และระบบการไหลแบบวิกฤตยิ่งยวดหรือวิกฤตยิ่งยวด รูทีนทางคอมพิวเตอร์พร้อมสำหรับการจัดการระบบแบบผสม (ย่อยและวิกฤตยิ่งยวด) เช่นกัน ออกแบบมาสำหรับการใช้งานจริง ซอฟต์แวร์มีความสามารถในการรวมผลกระทบของโครงสร้างเทียมที่พบได้ทั่วไปหรือลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ การคำนวณและกล่องโต้ตอบช่วยให้สามารถใช้งานสะพาน ท่อระบายน้ำ โครงสร้างแบบอินไลน์ สถานีสูบน้ำ แอ่ง เขื่อน การบุกรุกที่ราบน้ำท่วม และคุณลักษณะอื่นๆ อีกมากมายในการจำลองเพื่อการวิเคราะห์ แม้ว่าจะได้รับการออกแบบสำหรับการไหลที่ค่อยๆ แปรผัน แต่ HEC-RAS ก็สามารถจัดการกับการไหลที่แปรผันอย่างรวดเร็วเหนือโครงสร้างและคุณลักษณะอื่นๆ ด้วยค่าสัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์ที่เหมาะสม เป็นทายาทสายตรงของซอฟต์แวร์ที่คล้ายคลึงกันก่อนหน้านี้ชื่อ Hydrologic Engineering Center – 2 (HEC-2) HEC-RAS เปิดตัวในปี 2542 เป็นแบบ Windows และยังคงเป็นที่ยอมรับและใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นเดียวกับรุ่นก่อน ตัวอย่างการใช้งานที่ประสบความสำเร็จมากมายโดยใช้ HEC-RAS สามารถพบได้ในเอกสารประกอบ (Ahmed and Freeman 2004 Brunner 2003 Brych et al. 2002 Hicks and Peacock 2005 Horritt และ Bates 2002)

ในระหว่างการพัฒนาซอฟต์แวร์ HEC-RAS ได้เชื่อมต่อกับข้อมูล Geographic Information Systems (GIS) ผ่านซอฟต์แวร์ Environmental Systems Research Institute (ESRI) ArcMap 9.3.1 (สถาบันวิจัยระบบสิ่งแวดล้อม 2552) การกำหนดค่านี้สร้างขึ้นโดยการติดตั้งและเรียกใช้แถบเครื่องมือ HEC-GeoRAS 4.2 (Hydrologic Engineering Center 2009) ภายในโมดูล ArcMap ของ ArcGIS (Environmental Systems Research Institute 2009) ความสามารถ HEC-GeoRAS รวมถึงการประมวลผลการยกระดับแบบดิจิทัลเป็นข้อมูลการตั้งสถานีและระดับความสูงที่จัดรูปแบบเป็นส่วนตัดขวางเพื่อนำเข้าไปยัง HEC-RAS นอกจากนี้ยังสามารถประมวลผลเอาต์พุตการสร้างแบบจำลองไฮดรอลิกจาก HEC-RAS ไปเป็นการทำแผนที่น้ำท่วมและการแสดงกราฟิกอื่นๆ เพื่อนำกลับเข้าสู่ ArcMap การทำงานร่วมกับ HEC-GeoRAS ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซที่มีชุดพิกัดที่คาดการณ์ไว้ภายใน ArcMap การกำหนดค่านี้อนุญาตให้ข้อมูลทั้งหมดที่แลกเปลี่ยนกับ HEC-RAS สามารถอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ได้อย่างถูกต้องและแสดงอย่างเหมาะสมโดย ArcMap

การวิเคราะห์

ช่องทางระบายน้ำที่จำกัดการใช้งานของเขื่อน Wappapello เป็นรูปโอจี โดยพื้นฐานแล้ว รูปร่างโอจีคือโปรไฟล์ที่เกิดขึ้นจากด้านล่างของผ้าปิดปากไหลเหนือฝายที่มียอดแหลม (Chow 1959) สามารถคำนวณการคายประจุบนทางระบายน้ำที่มีรูปทรง Ogee ได้โดยใช้สมการของรูปแบบที่แสดงในสมการที่ 1

L คือความยาวทางระบายน้ำ (ตั้งฉากกับการไหล) และ Hอี คือหัวพลังงานทั้งหมดบนยอด รวมทั้งหัวความเร็วที่ต้นน้ำในช่องเข้าใกล้ ดังแสดงในรูปที่ 2 สมการที่ 1 ได้มาจากการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การคายประจุที่กำหนดโดยสังเกต C. ค่าสัมประสิทธิ์การคายประจุนี้อธิบายผลของแรงเสียดทานและ การเร่งความเร็วในแนวตั้ง สมการที่ 2 แสดงวิธีการที่หัวพลังงานทั้งหมด Hอี กำหนดไว้เป็นส่วนหัวของระดับความสูงและส่วนหัวความเร็ว ดังแสดงในรูปที่ 2

ไหลผ่าน Ogee Spillway

ไหลผ่าน Ogee Spillway

ค่าสัมประสิทธิ์การคายประจุ C สามารถกำหนดได้เชิงประจักษ์และมีอยู่ในวรรณกรรม (U. S. Army Corps of Engineers 1992 และ Bureau of Reclamation 1987) อย่างไรก็ตาม ค่าสัมประสิทธิ์นี้เป็นหน้าที่ของหัวพลังงานทั้งหมด Hอี. ดังนั้น สำหรับช่องทาง Ogee ที่กำหนด มีค่า C ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งเชื่อมโยงกับแต่ละค่าของ Hอี. ดังนั้น ตามหลักการแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การคายประจุจะมีอยู่ไม่จำกัดจำนวนสำหรับทางระบายน้ำ Ogee ที่กำหนด นอกจากนี้แต่ละคู่ของHอี และ C เกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยโดยเฉพาะ สุดท้าย การปล่อยแต่ละครั้งจะสร้าง Nappe ล้นออกมา ซึ่งด้านล่างจะสร้างรูปร่าง Ogee ของตัวเอง ดังนั้นรูปร่าง (พื้นผิว) ของทางระบายน้ำ Ogee จึงสัมพันธ์กับการปลดปล่อยที่ไม่เหมือนใคร

ค่าพิเศษของการปลดปล่อยนี้ the ออกแบบจำหน่าย (NSNS) เป็นพารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญและเกี่ยวข้องกับค่าเฉพาะของ Hอี, หรือ การออกแบบหัวพลังงาน (NSNS). เพื่อความกระจ่าง สมการที่ 3 แสดงว่าปริมาณเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร โปรดทราบว่าสมการนี้มีความสัมพันธ์แบบเดียวกับที่แสดงในสมการที่ 1 ทุกประการ ผู้เขียนไม่สามารถหาเอกสารเกี่ยวกับค่าของหัวพลังงานการออกแบบ และการปล่อยการออกแบบที่สอดคล้องกันสำหรับช่องทางระบายน้ำ Ogee ของเขื่อน Wappapello

ปริมาณ CNS, NSNSและเข้าใกล้ความลึก P (ดังแสดงในรูปที่ 2) มีความเกี่ยวข้องกัน ความสัมพันธ์นี้แสดงเป็นภาพกราฟิกในหน้า 370 ของรายงานที่ออกโดย BR (สำนักบุกเบิก 1987) เพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณ ผู้เขียนได้พัฒนาความสัมพันธ์นี้แบบโค้งตามที่กำหนดในสมการที่ 4

การไหลเหนือทางระบายน้ำ Ogee มีลักษณะเฉพาะโดยความแปรผันของความดันและความเร็ว สำหรับโครงสร้างที่กำหนด ที่การปล่อยที่มากกว่าการปล่อยการออกแบบ QNSเป็นไปได้ที่ความกดดันบริเวณปลายน้ำจะต่ำจนทำให้เกิดโพรงอากาศ ที่การระบายออกที่มากขึ้น ผ้าอ้อมสำหรับการไหลสามารถแยกออกจากโครงสร้างได้ทั้งหมด เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้และปัญหาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง รูปร่างที่แม่นยำของช่องระบายน้ำ Ogee จึงเป็นที่สนใจ และเป็นหัวข้อของการวิจัยจำนวนมาก งานแรกเริ่มส่วนใหญ่เน้นไปที่การระบุฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์เพื่อกำหนดรูปร่างของยอด Grzywienski ได้รวบรวมและนำเสนอบทสรุปของความพยายามในช่วงแรกเหล่านี้โดยผู้ตรวจสอบหลายคน (Grzywienski 1951)

ต่อจากนั้น USACE ได้พัฒนาฟังก์ชันที่พอดีกับช่วงการวัดที่มีอยู่ของพื้นผิวของยอด Ogee (Chow 1959) Chow อ้างถึงฟังก์ชันเหล่านี้ว่า รูปร่างโปรไฟล์ WES. Harrold (Harrold 1955) อธิบายที่มาและการพัฒนาของพวกมัน สมการที่ 5 แสดงความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ซึ่งอธิบายพื้นผิวของทางระบายน้ำ Ogee โดยใช้ระบบพิกัด xy สี่เหลี่ยมที่แสดงในรูปที่ 3 ระบบพิกัดนี้กำหนดค่า x มากกว่าศูนย์สำหรับตำแหน่งที่อยู่ปลายน้ำของยอด สังเกตว่าหัวยกระดับHNSตามที่ปรากฏในสมการที่ 5 และรูปที่ 3 ไม่รวมหัวความเร็ว Chow แนะนำให้ใช้ค่าสำหรับเลขชี้กำลัง n และสัมประสิทธิ์ K เป็น 1.85 และ 2.0 ตามลำดับ และสอดคล้องกับช่องระบายน้ำที่มีหน้าแนวตั้ง

รูปร่างของโปรไฟล์การระบายน้ำของ Ogee ที่ปลายน้ำจากยอดตามที่กำหนดโดยรูปร่างโปรไฟล์ WES

รูปร่างของโปรไฟล์การระบายน้ำของ Ogee ที่ปลายน้ำจากยอดตามที่กำหนดโดยรูปร่างโปรไฟล์ WES

รูปร่างของส่วนของพื้นผิวทางระบายน้ำที่ปลายน้ำจากยอดเป็นที่สนใจของผู้เขียนและเกี่ยวข้องกับงานนี้ พิกัดตามแนวผิวน้ำของ Wappapello Ogee ที่ผู้เขียนสามารถเข้าถึงได้จากภาพวาดการออกแบบดั้งเดิม (สำนักงานวิศวกรแห่งสหรัฐอเมริกา Memphis รัฐเทนเนสซี 1944) ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ปลายน้ำจากยอด แนวคิดของการออกแบบการปล่อย QNSตามที่อธิบายไว้ในสมการที่ 3 เส้นโค้งที่พอดีสำหรับค่าสัมประสิทธิ์การปลดปล่อยการออกแบบ CNS ของสมการที่ 4 และรูปร่างโปรไฟล์ WES ของสมการที่ 5 ทั้งหมดรวมกันเพื่อพัฒนาค่าประมาณสำหรับหัวพลังงานการออกแบบ HNS ของทางน้ำล้นเขื่อน Wappapello Dam Ogee กระบวนการนี้อธิบายไว้ในส่วนที่ 4.4 ซึ่งใช้ผลลัพธ์เหล่านี้เพื่อสนับสนุนการสร้างแบบจำลองไฮดรอลิกเชิงคำนวณด้วย HEC-RAS เขื่อน Wappapello ได้รับการออกแบบในปี 1938 ก่อนที่ WES Profile Shapes จะพร้อมใช้งานสำหรับข้อมูลจำเพาะที่แม่นยำของพื้นผิวทางระบายน้ำล้น อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จากแบบจำลองไฮดรอลิก HEC-RAS ยืนยันว่ารูปร่าง Ogee ของพื้นผิวทางน้ำล้นนั้นใกล้เคียงกับรูปร่างของโปรไฟล์ WES อย่างใกล้ชิด


การประเมินเปรียบเทียบระดับผิวน้ำโดยใช้แบบจำลองการคาดการณ์การปล่อยต่างๆ

ตามธรรมเนียมจะวัดการระบายที่สถานีวัดซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ต่อเนื่องตามเส้นทางแม่น้ำ เมื่อปริมาณน้ำที่ไหลออกมากกว่าฝั่งแม่น้ำจะเกิดน้ำท่วมขังบริเวณที่ดินข้างเคียง การทำแผนที่น้ำท่วมส่วนใหญ่อาศัยข้อมูลการปล่อยน้ำในแหล่งกำเนิด อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถเข้าถึงได้ที่ไซต์ที่ไม่ได้ตรวจสอบ ในวรรณคดีล่าสุด ไม่มีการศึกษาเปรียบเทียบผลกระทบของระดับน้ำโดยใช้แบบจำลองการปล่อยที่แตกต่างกัน บทความนี้ประเมินประสิทธิภาพของสูตรเชิงประจักษ์สามสูตรสำหรับการวัดการปล่อยน้ำเพื่อจำลองน้ำท่วมบริเวณแม่น้ำปาดังเทราปในเมืองเคดาห์ ประเทศมาเลเซีย ระหว่างวันที่ 31 ตุลาคม 2553 ถึง 4 พฤศจิกายน 2553 การปล่อยน้ำคำนวณโดยใช้แบบจำลองสามแบบ และแบบจำลองแมนนิ่ง-NS ได้กำหนดมูลค่าตามประเภทของการใช้ที่ดิน นอกจากนี้ ปริมาณน้ำฝนที่ได้จากสถานีตรวจวัดยังถูกแก้ไขโดยใช้วิธีการแก้ไขแบบ Kriging ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์และวิธีการ RMSE ถูกใช้เพื่อประเมินค่าที่วัดและคาดการณ์ความสูงของผิวน้ำ ประเมินผลกระทบของการคาดการณ์ความสูงของผิวน้ำ (WSE) จากการใช้ที่ดินประเภทต่างๆ และข้อมูลภูมิประเทศ แบบจำลองของ Dingman และ Sharma นำเสนอข้อตกลงที่ดีอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง WSE ที่วัดได้และที่คาดการณ์ไว้กับ NS 2 = 0.8034 ตามด้วยสมการ Manning และ Bjerklie ที่มีค่า 0.8024 และ 0.7997 ตามลำดับ นอกจากนี้ แบบจำลองของ Dingman และ Sharma ยังผลิต RE และ RMSE น้อยกว่าด้วย 13.09% และ 2.27 ม. เมื่อเทียบกับรุ่นอื่นๆ ดังนั้น การปล่อยน้ำทิ้งโดยประมาณจึงสามารถนำมาใช้ในไซต์ที่ไม่มีการขุดลอกเพื่อสร้างแบบจำลองอุทกภัยได้ แมนนิ่ง-NSระดับความสูงและความชันส่งผลต่อ WSE

นี่คือตัวอย่างเนื้อหาการสมัครสมาชิก เข้าถึงผ่านสถาบันของคุณ


วิธีการ

โครงการโดยรวมซึ่งการศึกษานี้เป็นส่วนหนึ่ง จำเป็นต้องมีการประเมินความหดหู่บนภูมิประเทศเพื่อระบุสถานที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงดินน้อยที่สุดอาจมีศักยภาพที่จะถูกแปลงเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำที่ใช้งานได้ การวิเคราะห์ดังกล่าวต้องการการจำลองอย่างต่อเนื่องในระยะยาว (หนึ่งปีหรือมากกว่า) ของความสมดุลของน้ำที่รวมเอาอุทกวิทยาและระบบไฮดรอลิกส์ของน้ำที่เคลื่อนผ่านภูมิประเทศ แต่ยังรวมถึงกระบวนการแทรกซึมและ ET เนื่องจากยังไม่มีการระบุเครื่องมือที่มีอยู่ซึ่งตรงตามเกณฑ์เหล่านี้ทั้งหมด แผนโดยรวมจึงกลายเป็นการพัฒนาเครื่องมือที่ใช้ Python ใหม่ การศึกษาที่อธิบายไว้ในบทความนี้เกี่ยวกับโปรไฟล์ผิวน้ำเป็นเพียงส่วนหนึ่งของความพยายามโดยรวม แต่ท้ายที่สุดจะต้องสามารถรวมเข้ากับแบบจำลองที่ใหญ่กว่าได้

วิธีการ Modified Euler ใช้ในการคำนวณโปรไฟล์ของน้ำที่เกิดจากน้ำนิ่งหรือผลกระทบของการดึงกลับระหว่างความกดอากาศต่ำบนทางลาดเล็กน้อย วิธีการของออยเลอร์ดัดแปลงถูกเลือกเนื่องจากสามารถคำนวณโปรไฟล์ผิวน้ำได้โดยตรงบนทางลาดที่ไม่รุนแรงแบบไฮโดรลิกที่น่าสนใจที่นี่ ตรงกันข้ามกับกระบวนการคำนวณซ้ำของวิธีขั้นตอนมาตรฐาน วิธีของออยเลอร์ดัดแปลงนั้นมีประสิทธิภาพในการคำนวณมากกว่า ประสิทธิภาพในการคำนวณนี้มีความสำคัญเนื่องจากแบบจำลองโดยรวมจะทำความสมดุลของน้ำในช่วงระยะเวลาอย่างน้อยหนึ่งปี ขณะคำนวณการแทรกซึมและ ET เป็นรายชั่วโมง

มีการเสนอเวิร์กโฟลว์เพื่อจำลองการพัฒนาโปรไฟล์ของผิวน้ำเหนือภูมิทัศน์ (แทนที่จะอยู่ในช่องทางที่กำหนด) โดยใช้เครื่องมือ GIS ที่พร้อมใช้งานร่วมกันและสคริปต์ Python สองชุดที่เขียนขึ้นสำหรับการศึกษานี้ มีการใช้ Python เนื่องจากมีการใช้งานที่กว้างขวางและเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในการสร้างแบบจำลองเชิงพื้นที่ ในเวิร์กโฟลว์นี้ เครื่องมือ GIS จะดึงข้อมูลภูมิทัศน์แบบละเอียดโดยตรงจาก DEM ที่มีความละเอียดสูง ซึ่งมีประโยชน์มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ลุ่มส่วนใหญ่ (สถานที่ที่อาจบรรเทาพื้นที่ชุ่มน้ำ) ที่ไม่มีการวัดภาคสนาม จากนั้น สคริปต์ทั้งสองที่เขียนขึ้นสำหรับการศึกษานี้จะใช้เพื่อให้ได้ข้อมูลภูมิประเทศแบบไฮดรอลิก (เช่น พื้นที่หน้าตัด เส้นรอบวงเปียก และรัศมีไฮดรอลิก) และคำนวณโปรไฟล์ผิวน้ำสำหรับภูมิทัศน์

การพิจารณาสถานที่สำหรับพื้นที่บรรเทาผลกระทบพื้นที่ชุ่มน้ำที่อาจก่อให้เกิดปัญหาว่า DEM ที่มีข้อมูลการวัดปริมาณน้ำอาจจำเป็นสำหรับการวิเคราะห์หรือไม่ Bathymetric DEMs มีจำหน่ายอย่างจำกัดและอาจมีปัญหาได้ (การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาปี 2019) เนื่องจากการวิเคราะห์ดำเนินการบนความกดอากาศ มากกว่าในพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีอยู่ซึ่งอาจมีน้ำผิวดิน การขาดแคลน DEMs ในการวัดปริมาณน้ำจึงไม่เป็นปัญหาในกรณีนี้

กระบวนการคำนวณแสดงในรูปที่ 1 เมื่อผู้ใช้วิธีการระบุตำแหน่งทั่วไปที่น่าสนใจสำหรับการวิเคราะห์ DEM ที่มีความละเอียดสูงสำหรับพื้นที่นั้นจะถูกระบุ ภายในพื้นที่ทั่วไปที่น่าสนใจ ผู้ใช้ต้องระบุอาการซึมเศร้าสองจุดสำหรับการวิเคราะห์เฉพาะ เครื่องมือที่พร้อมใช้งานใน ArcGIS จะถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดพื้นที่ที่เอื้ออำนวยสำหรับภาวะซึมเศร้าแต่ละครั้ง และระบุตำแหน่งหน้าตัดของฝาย (จุดเท) ของภาวะซึมเศร้าตอนบน (ซึ่งควบคุมการไหลออกจากภาวะซึมเศร้าต้นน้ำ) โดยปกติจุดเริ่มต้นจะรับรู้เป็นจุดไหลของความกดอากาศบนซึ่งเป็นจุดต่ำสุดของฝาย ในทำนองเดียวกัน จุดต่ำสุดของความกดอากาศต่ำที่ปลายน้ำถือเป็นจุดสิ้นสุด เส้นที่มีต้นทุนต่ำที่สุด (เส้นทางที่ชันที่สุด) ระหว่างจุดสองจุดที่สร้างจาก DEM จะถือเป็นเส้นกลางของเส้นทางการไหล


ดูวิดีโอ: HEC-GeoRAS y HEC-RAS